RU2694427C1

RU2694427C1 - Dynamic stand-simulator of sustainable driving

Info

Publication number: RU2694427C1
Application number: RU2018121664A
Authority: RU
Inventors: Леван Ервандович Торосян
Priority date: 2018-06-13
Filing date: 2018-06-13
Publication date: 2019-07-12

Abstract

FIELD: training means.

SUBSTANCE: invention relates to means for training drivers, in particular to simulators, and can be used for training driving self-propelled trackless vehicles, as well as for upgrading the skills of drivers with simulation of conditions of real road conditions, including with creation of extreme situations, in training in real time and control of training quality, which create an emergency situation when a car drifts on slippery road surface. Dynamic stand-simulator of sustainable driving comprises car with rear drive wheels, mounted on platform including blocks of running drums by number of driving wheels, so that rear wheels of car are installed on running drums. Platform comprises turning platforms by number of front controlled wheels, on which front wheels car is installed. Platform is made with possibility of rotation relative to vertical axis in two opposite directions, which is connected by trainer, and with possibility to control platform drive, by means of turning platforms, depending on angle of their turn.

EFFECT: higher quality of training.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам для обучения водителей, в частности тренажерам, и может быть использовано для обучения вождению самоходными безрельсовыми транспортными средствами, а также для повышения квалификации водителей с моделированием условий реальной дорожной обстановки, в том числе с созданием экстремальных ситуаций, при обучении в реальном времени и контроля качества обучения, которые создают аварийную ситуацию при возникновении заноса автомобиля на скользком покрытии дороги.The invention relates to means for training drivers, in particular simulators, and can be used to teach driving by self-propelled trackless vehicles, as well as to improve the skills of drivers with simulations of real road conditions, including the creation of extreme situations, with real-time training and quality control training, which create an emergency situation when a car drifts on a slippery road surface.

Известен тренажер транспортного средства (патент РФ №2320022), который содержит тележку и кресло водителя с рулевым колесом. Тележка имеет четыре колеса и может двигаться по наклонным рельсам, кресло водителя установлено на шарикоподшипнике. Поворотное устройство вращает кресло водителя во время движения и имитирует неровности дороги во время движения, а упругие трубы осуществляют бортовое столкновение или занос кресла водителя. Данный тренажер позволяет укреплять вестибулярную устойчивость к ускорениям, перегрузкам и вращению, вырабатывать реакции при заносах, ударах и бортовых столкновениях транспортных средств.Known simulator vehicle (RF patent №2320022), which contains the cart and the driver's seat with the steering wheel. The cart has four wheels and can move on inclined rails, the driver's seat is mounted on a ball bearing. The swivel device rotates the driver's seat while driving and simulates road irregularities while driving, and the elastic pipes carry out an onboard collision or skidding of the driver's seat. This simulator allows you to strengthen vestibular resistance to acceleration, overload and rotation, to produce reactions during drifts, impacts and airborne collisions of vehicles.

Недостатком указанного устройства является невозможность проводить обучение в автомобиле заводского производства, отсутствие возможности у обучаемого адаптироваться и привыкать к реальным габаритным размерам автомобиля и рабочему месту водителя, а также создавать изменение пространственного положения реального автомобиля относительно его вертикальной оси для имитации процесса возникновения заноса на скользком покрытии дороги. Это означает, что отработка реакций и воздействий водителя на органы управления автомобилем при заносах не может быть полноценной.The disadvantage of this device is the inability to train in a factory-made car, the trainee’s inability to adapt and get used to the actual overall dimensions of the car and the driver’s workplace, as well as create a change in the spatial position of the real car relative to its vertical axis to simulate the process of skidding on slippery road surface . This means that the development of the reactions and the effects of the driver on the controls of the vehicle during the drifts cannot be complete.

Известен автомобильный тренажер (Патент РФ №74506) состоящий из рабочего места водителя, представляющего из себя автомобиль на колесах с автомобильными аналоговыми органами управления с датчиками, дискретными органами управления с датчиками и акустической системой, системы отображения для водителя, рабочего места инструктора, содержащего ПЭВМ со специальным программным обеспечением и системой отображения, обеспечивающего возможность подготовки, настройки параметров моделей ситуаций для проведения сеансов обучения водителя и сохранения результатов сеансов обучения, систему анализа действия водителя и модуль программных средств управления.Known automobile simulator (Patent RF №74506) consisting of a driver's workplace, representing a car on wheels with automotive analog controls with sensors, discrete controls with sensors and a speaker system, a display system for the driver, a workplace instructor containing a PC with special software and a display system that provides the ability to prepare, adjust parameters of situation models for conducting driver training sessions and save training session results, driver analysis system and software management module.

Недостатками этого тренажера являются невозможность создания дорожных ситуаций, максимально приближенных к экстремальным, и оперативного вмешательства инструктора в создание дорожных ситуаций, статичное положение автомобиля на тренажере и невозможность имитации положения автомобиля в пространстве при потере боковой устойчивости в случае возникновения заноса на скользкой дороге.The disadvantages of this simulator are the impossibility of creating traffic situations as close as possible to the extreme ones, and the instructor’s operative intervention in creating traffic situations, the static position of the car on the simulator and the inability to simulate the position of the car in space in case of loss of lateral stability in the event of a skid on a slippery road.

Известен автомобильный тренажер (Патент РФ №101567), состоящий из рабочего места водителя, представляющего из себя автомобиль на колесах с автомобильными аналоговыми органами управления с датчиками, дискретными органами управления с датчиками и акустической системой, системы отображения для водителя, рабочего места инструктора, содержащего ПЭВМ со специальным программным обеспечением и системой отображения для водителя, обеспечивающих возможность подготовки, настройки параметров моделей ситуаций для проведения сеансов обучения водителя и сохранения результатов сеансов обучения, систему анализа действия водителя и программные средства управления. Указанный тренажер снабжен вычислительно-управляющим комплексом, обеспечивающим формирование визуальной обстановки для системы отображения и звуковых сигналов акустической системы рабочего места водителя, включающим системы моделирования динамических объектов, имитации визуальной обстановки, формирования звуковых сигналов, управления программой и систему согласования для синхронизации работы всех систем тренажера и управления программными средствами, а рабочее место инструктора дополнительно снабжено аналоговыми и дискретными органами управления с датчиками для имитации органов управления автомобилем, обеспечивающими имитацию управления автомобилем с участием инструктора в сеансе обучения водителя в режиме синхронной работы с рабочим местом водителя. При этом первый, второй, третий и четвертый выходы системы согласования вычислительно-управляющего комплекса соединены с входом системы формирования звуковых сигналов, с первым входом системы имитации визуальной обстановки, со входом системы моделирования динамических объектов и со входом панели приборов соответственно; первый и второй входы-выходы системы согласования соединены со входами-выходами ПЭВМ, со входами-выходами аналоговых органов управления с датчиками соответственно; второй и первый входы системы согласования соединены с выходами системы управления программой и дискретных органов управления с датчиками, а первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой входы ПЭВМ соединены с органами управления ПЭВМ, дискретными органами управления с датчиками для инструктора, аналоговыми органами управления с датчиками для инструктора соответственно.Known automobile simulator (RF Patent No. 101567), consisting of a driver's workplace, representing a car on wheels with automotive analog controls with sensors, discrete controls with sensors and acoustic system, a display system for the driver, an instructor's workplace, containing a PC with special software and a display system for the driver, providing the possibility of preparing, setting up the parameters of situation models for conducting training sessions Ael and save the results of training sessions, the system of analysis of the driver and software management. The simulator is equipped with a computing and control complex that provides the formation of the visual environment for the display system and the acoustic signals of the speaker system of the driver’s workplace, including systems for modeling dynamic objects, simulating the visual environment, generating audio signals, managing the program and matching system software management, and the instructor’s workplace is additionally equipped with analog and discrete governing bodies with sensors to simulate the vehicle controls, providing a simulation of driving with an instructor in a training session the driver in synchronous mode with the driver's cab. In this case, the first, second, third and fourth outputs of the matching system of the computing and control complex are connected to the input of the sound signal generation system, to the first input of the visual environment simulation system, to the input of the dynamic objects simulation system and to the instrument panel input, respectively; the first and second inputs-outputs of the matching system are connected to the inputs-outputs of the PC, with the inputs-outputs of the analog control bodies with sensors, respectively; The second and first inputs of the matching system are connected to the outputs of the program management system and discrete controls with sensors, and the first, second, third, fourth, fifth, sixth inputs of a PC are connected to PC controls, discrete controls with sensors for an instructor, and analog controls with sensors for the instructor respectively.

Недостатком данного тренажера является статичное положение автомобиля на тренажере и невозможность имитации положения автомобиля в пространстве при потере боковой устойчивости в случае возникновения заноса на скользкой дороге.The disadvantage of this simulator is the static position of the car on the simulator and the impossibility of simulating the position of the car in space with the loss of lateral stability in the event of a skid on a slippery road.

Цель изобретения заключается в создании тренажерного устройства, создающего пространственное положение реального автомобиля при возникновении заноса на скользкой дороге и позволяющего научить водителя стабилизировать положение автомобиля для предотвращения аварии.The purpose of the invention is to create a training device that creates the spatial position of a real car when a skid occurs on a slippery road and allows the driver to teach him how to stabilize the position of the car to prevent an accident.

Указанная цель достигается, созданием динамического стенда-тренажера устойчивого вождения автомобиля, содержащего автомобиль, с задними ведущими колесами, установленный на платформу включающую, блоки беговых барабанов по числу ведущих колес, так что задние колеса автомобиля установлены на беговые барабаны, с платформой содержащей поворотные площадки по числу передних управляемых колес, на которые передними колесами установлен автомобиль. Платформа выполняется с возможностью поворота относительно вертикальной оси в двух противоположных направлениях, включаемого тренером и с возможностью управления приводом платформы, посредством поворотных площадок, в зависимости от угла их поворота.This goal is achieved by creating a dynamic stand-simulator for stable driving of a car containing a car with rear driving wheels, mounted on a platform including blocks of cross-country drums according to the number of driving wheels, so that the rear wheels of the car are mounted on cross-drums the number of front steering wheels on which the vehicle has front wheels installed. The platform is made with the possibility of rotation relative to the vertical axis in two opposite directions, included by the trainer and with the ability to control the drive of the platform, by means of the turning platforms, depending on the angle of their rotation.

Технический результат изобретения тренажерное устройство, создающего пространственное положение реального автомобиля при возникновении заноса на скользкой дороге и позволяющего научить водителя стабилизировать положение автомобиля для предотвращения аварии.The technical result of the invention is a training device that creates the spatial position of a real car when a skid occurs on a slippery road and allows the driver to teach him to stabilize the position of the car to prevent an accident.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен динамический стенд-тренажер устойчивого вождения автомобиля включающий приямок с установленным в него каркасом (1) поворотного модуля, поворотный модуль имитации заноса автомобиля с платформой вращения (5), блок (3) беговых барабанов (7), поворотные площадки передних управляемых колес (8) с резиновыми накладками (12), автомобиль заводского производства (4), блок управления передними колесами (9) с системой переключения приводных моторов, блок управления направлением кругового движения поворотной платформы (13). Поворотный модуль имеет центральную опору с дренажной трубкой (10) для отвода влаги и приводится во вращение по кругу приводными моторами (6) расположенными в блоке (9) и имеет опорные ролики (2) по окружности вращения. Автомобиль (4) устанавливается задними ведущими колесами на беговые барабаны (7) один из которых - центральный (11) является опорным и располагается под колесом. Передними колесами автомобиль устанавливается на поворотные площадки, которые дают возможность имитировать падение сопротивления дороги на скользком покрытии и упрощают работу рулем при тренировках. Как беговые барабаны, так и поворотные площадки передних колес вращаются свободно. Конструкция блока беговых барабанов дает возможность обеспечить неподвижное положение автомобиля при работающем двигателе и обеспечить привод ведущих колес на месте.The invention is illustrated by the drawing, which shows a dynamic stand-simulator of sustainable driving of a car including a pit with a frame (1) of a rotary module installed in it, a rotary module simulating a vehicle skidding with a platform of rotation (5), a block (3) of cross-country drums (7), rotary areas of front steering wheels (8) with rubber linings (12), prefabricated car (4), front wheels control unit (9) with a system for switching drive motors, a control unit for the direction of circular motion along orotnoy platform (13). The rotary module has a central support with a drainage tube (10) for drainage and is driven in a circle by drive motors (6) located in the block (9) and has support rollers (2) in a circle of rotation. The car (4) is mounted by the rear driving wheels on the running drums (7), one of which is central (11) and is located under the wheel. The front wheels of the car are installed on the turntables, which make it possible to simulate a fall in road resistance on slippery surfaces and simplify the work of the wheel during training. Both the running drums and the turntables of the front wheels rotate freely. The design of the block of running drums makes it possible to provide a fixed position of the car when the engine is running and to ensure the drive of the driving wheels in place.

Изобретение работает следующим образом. Автомобиль заводского производства с задними ведущими колесами устанавливается на поворотный модуль кругового движения. Задние колеса автомобиля опираются на беговые барабаны, а передние колеса на поворотные площадки. Для моделирования положения автомобиля в процессе заноса на скользкой дороге, поворотный модуль приводится в круговое движение приводными моторами, которые обеспечивают движение поворотной платформы в правую или в левую стороны. При изменении пространственного положения автомобиля начинается тренировка водителя по воздействию на руль для обучения принципам стабилизации автомобиля. При повороте руля в сторону заноса автомобиля, производится порот поворотных площадок вместе с колесами, что приводит к переключению приводных моторов и поворотная платформа начинает движение в обратную сторону, таким образом, имитируя процесс стабилизации положения автомобиля. Беговые барабаны, на которые опираются задние ведущие колеса автомобиля, установлены в корпус поворотного модуля и приводятся в свободное вращение относительно собственной горизонтальной оси колесами автомобиля, позволяя обеспечить полноценный режим работы привода задних ведущих колес при неподвижном положении автомобиля. Такая конструкция блока беговых барабанов дает возможность проводить тренировки первоначальных управляющих воздействий водителя на систему привода ведущих колес при неподвижном автомобиле. Поворотные площадки для передних управляемых колес, установленные в корпус блока переключения направления движения поворотной платформы, обеспечивают возможность переключения привода поворотной платформы, а также формирование первоначальных реакций водителя по воздействию на рулевое колесо при заносе автомобиля и низком сопротивлении со стороны дороги.The invention works as follows. A factory car with rear driving wheels is mounted on a rotary module of a circular motion. The rear wheels of the car are supported on the running drums, and the front wheels on the turntables. To simulate the position of the car in the process of skidding on a slippery road, the rotary module is driven in a circular motion by drive motors, which provide the movement of the turntable to the right or left side. When the car's spatial position changes, the driver begins training on the effects on the steering wheel to learn the principles of car stabilization. When you turn the steering wheel in the direction of the vehicle skidding, a turn of the turntables together with the wheels is made, which leads to the switching of drive motors and the turntable starts to move in the opposite direction, thus simulating the process of stabilizing the car’s position. The running drums, which support the rear driving wheels of the car, are installed in the housing of the rotary module and brought into free rotation relative to the car’s own horizontal axis by the wheels of the car, allowing for full operation of the drive of the rear driving wheels when the car is stationary. Such a construction of the block of running drums makes it possible to train the driver’s initial control actions on the drive wheel drive system while the vehicle is stationary. Turning pads for the front steering wheels, installed in the casing of the turntable direction switch unit, provide the ability to switch the turntable drive, as well as the formation of the initial reactions of the driver to the effects on the steering wheel when the car drifts and low resistance from the road.

Claims

Dynamic stand-simulator sustainable driving a car that contains a car with rear driving wheels mounted on a platform that includes blocks of running drums by the number of driving wheels, so that the rear wheels of the car are mounted on running drums, characterized in that the platform contains turning platforms on the number of front steered the wheels on which the car is mounted with the front wheels, the platform is made with the possibility of rotation about the vertical axis in two opposite directions, we include first coach, and with the ability to drive control platform by turning platforms, depending on the angle of rotation.